基于多样性理论的山东省土壤空间可变性研究

基于多样性理论的山东省土壤空间可变性研究

檀满枝[1]2003年在《基于多样性理论的山东省土壤空间可变性研究》文中研究表明土壤多样性理论是20世纪90年代发展起来的、基于生态学中生物多样性概念但应用于不可再生性非生物资源的一种新的理论与方法.本论文应用土壤多样性分析理论与方法,以山东省1:100万土壤-地形体数字化数据库(SOTER)为数据源,对不同母岩、不同地形上发育的土壤空间可变性进行了研究。土壤多样性指数包括丰富度指数(特定区域内发育的土类数目)、多样性指数(H′)和均匀度指数(E)。多样性指数运用Shannon指数 公式计算,均匀度指数运用 Pielou指数公式计算。分析结果表明发育于不同母岩上的多样性指数范围为0.49~1.02之间,从高到低依次为火成岩、沉积岩、变质岩和疏松物质;土壤均匀度指数范围为0.27~0.64之间,从高到低依次为火成岩、沉积岩、变质岩、疏松物质。发育于不同地形上的多样性指数值范围为0.28~1.75之间,从高到低依次为平原、中坡度、中坡度丘陵、山麓平原、中坡度峭壁带、低洼地和高坡度山地; 均匀度指数范围为0.26~0.84之间,从高到低依次为中坡度、平原、山麓平原、中坡度丘陵、中坡度峭壁带和低洼地。同时根据统计运算结果,建立不同母岩和不同地形上发育的土壤类别多度分布模型,不同母岩和不同地形上发育的土壤类别多度分布都符合对数正态分布模型(系统中符合中间多度的对象最为普通),并应用于对土壤分布格局的解释中。最后,在地理信息系统环境中实现山东省不同母岩和不同地形上发育的土壤空间可变性分析的数字化表达。

檀满枝, 阎伍玖, 张学雷, 陈杰[2]2004年在《基于多样性理论的山东省土壤空间可变性研究》文中研究指明基于多样性理论对山东省不同母岩发育的土壤类别空间可变性及其分布格局进行了研究,数据源是山东省1:100万SOTER数据库.研究包括土壤多样性分析(丰富度指数、多样性指数和均匀度指数的计算和分析).根据统计运算结果建立土壤类型多度分布模型,发现不同母岩上发育的土壤都符合对数正态分布,即系统中符合中间多度的对象最为普遍,并应用于分布格局的解释中.最后在GIS环境中实现不同母岩上发育的土壤类别空间可变性的数字化表达.

高凤君, 章家恩, 郭治兴[3]2012年在《土壤多样性研究进展》文中提出土壤多样性研究是土壤学、土壤地理学与生态学相结合的一个新领域,它吸收了生物多样性的研究方法。本文在总结当前国内外相关研究的基础上,阐述了土壤多样性的概念,并对土壤多样性的相关研究方法,如生物多样性测度方法、多度分布模型方法及种—面积关系法、嵌套子集方法和分形理论方法等的应用实践进行了归纳。最后介绍了我国当前土壤多样性的研究现状,指出土地利用变化的研究为土壤多样性驱动因子的研究开辟新的路径。

孙燕瓷, 张学雷, 陈杰, 檀满枝[4]2005年在《土壤多样性的概念、方法与研究进展》文中研究说明上世纪90年代开始的土壤多样性研究引起多方的兴趣,先后已经有西班牙、中国、美国等国家展开有关内容的研究。文章介绍了土壤多样性的基本概念、计量方法与数学模型及其在国内外的研究现状与最新发展,并对西班牙在爱琴海、美国全国范围以及中国海南岛和山东省的有关研究进展进行了初步评述。国内外研究表明,尽管作为新生事物有其不够完善的地方,土壤多样性研究可为土地利用及规划管理、环境保护、生物保护和自然保护区的设计、自然生态景观的维护和修复等方面提供服务,土壤多样性理论方法在土壤学及其他相关科学中仍具有良好的应用前景。

段金龙[5]2013年在《水土资源分布的多样性格局、时空变化及关联分析》文中进行了进一步梳理水资源和土壤资源同为维持人类生产生活得以正常运行的基础物质资源类型,且两者之间具有密切联系。在当今城市化高速发展的大背景下,人类对水土资源的合理利用面临愈发严峻的挑战,水土资源的短缺和不均衡分布也成为制约人与自然和谐相处的根本因素之一为探索水土资源的空间分布特征及其内在联系,本文以中国中部河南省和东部江苏省的典型样区为例,基于土壤地理学研究领域前沿性的土壤多样性理论和方法,对一种最新的土壤多样性计量方法进行了改进,开创性的将其引入以水土资源为主的资源分布特征评价中,深入分析了不同资源类型的时空变化特征、多样性格局和它们在地理分布上的内在联系,以期为水土资源的可持续合理利用提供科学依据,并为资源研究对象空间分布特征的定量化表达提供了一种崭新的思路和方法。为探索水土资源发生关联的本质及其内涵,研究首先对水资源、土壤资源、植被资源、土地利用、热环境分布等资源研究对象的分布特征及其基础联系进行了概括和总结,对传统相关研究方法的局限性进行了初步分析并阐述了引入多样性研究的意义。通过对以河南省为例的土壤多样性分布格局进行深入分析,明确了本文水土资源关联性分析的理论和方法基础,研究证明土壤资源是一种非连续性分布的自然资源类型,河南省的土属面积、斑块数量和空间分布多样性之间都具有明显的正相关关系,判定系数R2均达到0.7以上;河南省具有8类稀有土壤类型和7类代表性土壤类型,其中的稀有土壤类型处于实际损耗或消失的边缘,需要受到重点保护。为获取地表水资源分布信息,首先对研究区进行土地利用监督分类并基于互熵概念计算并评价了土地利用多样性和土壤多样性之间的交互关系。研究发现并验证了土壤多样性的研究方法和理论适用于其他资源类型的空间分布特征评价,土地利用构成组分多样性指数能够反映研究区的城市化程度,而土地利用空间分布多样性指数为传统的面积统计方法提供了重要的数据补充,土壤和土地利用之间具有明显联系。研究以两个案例为实证,提出了水体空间分布多样性的定义并将其作为评价地表水体空间分布离散性的重要参数,通过土壤多样性和水体空间分布多样性的关联性分析,探索了水土资源在地理分布上的内在联系,为成土因素中水要素所起的作用提供了数据支持。研究发现不同时期内,水体面积变化和水体空间分布离散性变化之间呈明显的正相关关系,两者之间的回归方程判定系数R2一般达到0.6以上;本文的重要发现之一是地表水资源的高离散性分布特征往往造成更加单一的区域土壤类型构成,研究认为造成这一现象的根本原因是水体的流动性特征所造成的土壤间性质的趋同性;水土资源的分布均具有一定程度的分形结构特征,且两者之间的内在联系在大尺度和纯自然状态下体现得更为明显。为验证本文所提出“水体空间分布多样性”这一概念的实用性和科学性,将其和地表水资源分布特征评价中广泛使用的河网密度法进行了比较,研究表明,在评价复杂水体类型时,水体空间分布多样性的表现明显优于河网密度;当研究区面积相等时,河网密度值和水体空间分布多样性之间的联系视研究区内地表水资源性质而定,在湖泊稀缺地区,两者之间一般呈明显的正相关关系,判定系数R2达到0.5以上,在湖泊富集地区,两者之间一般呈明显的负相关关系,如苏州市R2达到0.9以上研究还将土壤多样性引入到和水土资源有密切联系的植被资源和热环境分布特征评价中,作为本文内容的外延探索,研究发现土壤多样性理论和方法在资源对象的空间分布离散性评价中具有广阔的应用前景,而多样性研究中体现出的“高水体或高植被分布离散性能够带来更佳的热环境分布格局”这一结论也为传统的面积统计方法提供了重要的数据支持。本文最后还对资源空间分布多样性的数值影响因素进行了深入分析,并通过实例研究阐述了空间分布多样性评价中合理网格尺度的设置准则,以期为空间分布多样性评价方法的广泛应用提供理论和方法指导。研究认为当资源对象分类单元数目很多时,所选网格面积应至少小于或接近资源对象分类中面积最小分类单元的面积,而当分类单元数目很少或当研究对象为水体时,应控制研究区内网格数在1000个左右为宜。

任圆圆[6]2017年在《地表水体、土壤与地形地貌多样性的格局特征及关联分析》文中进行了进一步梳理土壤作为重要的自然资源和水资源、地形地貌等主要的地学要素具有密切的联系,共同支撑着人类的生产和生活。目前,随着经济的快速发展和城市化进程的加剧,水土资源时空分布不均衡、土壤表层破坏、土地利用不合理及植被减少和退化等问题越来越突出并受到人们的重视。土壤多样性在国内外已经被越来越多地看作是一个有研究价值和充满创新性的土壤计量手段,有关研究虽取得了显着的进展,但如何将与其他资源的多样性进行比较已成为急需解决的关键问题之一,对其的研究也逐渐由土壤多样性向地多样性发展,并成为土壤地理学新的研究趋势。鉴于此,本文以地表水体作为主体,将中国中部的河南省和东部江苏省的典型样区作为研究对象,在最新的土壤多样性理论和测度方法的基础上,同时引入生态学中的空间粒度方法,与土壤和地形地貌一起刻画多样性的关系,以期实现由单一要素向多要素的多样性跨越及方法的递进,从本质上改变传统土壤学和土壤多样性的研究模式。探索了面状和线状地表水体形态的多样性测度方法。总结前人研究水体多样性测度方法作为基础,引入空间粒度方法并加以应用,提出了新的测度方法即空间分布长度指数(MSHDLI),对研究样区不同形态的多样性测度方法进行了深入研究。研究结果表明:该指数与河流密度(RD)、空间分布面积指数(MSHDAI)的相关关系较为显着,对应的平均相关系数r分别为0.997和0.878,P<0.01。对叁者的多元线性回归模型进行分析发现新指数与其他两指数呈线性相关且对它们的解释程度高于95%。即空间分布长度指数(MSHDLI)可以将河流密度(RD)对水资源广度的描述优势与空间分布面积指数(MSHDAI)对水资源空间分布离散性的描述优势结合起来而作为评价地表水体空间分布离散性程度的重要指标。分析了水土资源多样性的相关性及相关关系的稳定性。对研究样区进行土地利用监督分类获取地表水体信息,采用空间粒度方法研究地表水体和土壤多样性的格局特征及相关性。研究证明:2000~2013年,襄城县和吴江区土壤与地表水体多样性间的相关性类型为稳定型,并与其平原地形有关;林州市、固始县和溧水县因较多的山地丘陵而呈不稳定型;如皋市因具有过大的水网密度并未呈现出相关性。因此,研究区的地形、水体形态和密度及人类活动干扰等是影响土壤和地表水体多样性关系的主要因素。此外,对地表水体多样性指数的适用性进行延伸探索。在土壤多样性的研究中增加了地形地貌要素。首次运用改进的仙农熵公式对河南省大尺度控制下的不同地形上的土壤多样性格局进行了研究。研究表明:河南省主要有平原、丘陵、山地和盆地4种地形和15种土类,其地形与土壤的形成、空间分布多样性有密切的联系。河南省广阔的平原赋予了潮土分布的地域背景条件,山地地形中山间谷底仅有少量潮土分布,同时省内极少面积的盐土和碱土也仅分布在平原区域。山地和丘陵地形下面积最大且空间分布多样性值最大的土类均为褐土,盆地地形则以黄褐土、砂姜黑土为主。获取更为详细的地貌等级分类体系,在此基础上运用改进的仙农熵公式对多级地貌特征及其与土壤多样性的关系进行了探讨。研究表明:河南省共有3个一级地貌,12个二级地貌和37个叁级地貌,不同级别的优势地貌类型分别是流水地貌、冲击平原和泛滥平坦地。随着土壤和地貌分类等级的细化,二者所有分类单元在数量构成上的均匀程度越来越高。且与地貌分类相比,土壤的分类体系更详细,分支率也有较大的变化范围。一级地貌类型与土类、亚类和土属多样性间存在紧密的相关关系,其中,流水地貌与土类和亚类均相关,与99%的土属也相关。水、土壤和地形多样性的格局特征分析。以河南省为研究区,分析3个要素的构成组分多样性和空间分布多样性。研究发现:河南省地形与土壤之间关系密切,二者的相关系数r值大于0.50的占76%以上,相关性高。6个分区中,东部分区为单一的平原地形但空间分布长度指数(MSHDLI)值次高,平原地形水系发育较好,西部分区以山地为主且地形复杂,其地表水体多样性指数MSHDLI值达到最小,山地条件下水系发育较为简单。当研究区面积相近时,土类构成组分多样性值主要取决于土类间面积大小的均衡程度,与土类面积比例平均变化量之间呈负相关,相关系数R2值为0.94。综上,地形、土壤和地表水体叁要素间关系密切,共同影响地多样性的空间格局。

陈杰, 张学雷, 赵文君, 张甘霖, 骆国保[7]2001年在《土壤多样性及其测度——以海南岛不同母岩上发育的土壤为例》文中指出利用多样性理论与测度方法对我国海南岛地区不同母岩上发育土壤的类型多样性及其分布模式进行定量化分析和研究 ,结果表明 :发育于不同类型母岩上的土壤多样性指数从大到小依次为火成岩、沉积岩、松散沉积物和变质岩 ,其中以发育在滨海堆积物上的土壤的多样性指数最高 ,发育于流纹岩上的最低 ;不同类型的母岩上发育土壤的面积分布均不同程度地符合对数正态分布

佚名[8]2005年在《生物与土壤》文中研究指明S15 4 .4 2 0 0 5 0 2 1134退化沙质草地植被与土壤分布特征及相关分布 =Analysisonthedistributionandcorrelationofthevegetationcharacteristicsandsoilprop

参考文献:

[1]. 基于多样性理论的山东省土壤空间可变性研究[D]. 檀满枝. 安徽师范大学. 2003

[2]. 基于多样性理论的山东省土壤空间可变性研究[J]. 檀满枝, 阎伍玖, 张学雷, 陈杰. 安徽师范大学学报(自然科学版). 2004

[3]. 土壤多样性研究进展[J]. 高凤君, 章家恩, 郭治兴. 中国土壤与肥料. 2012

[4]. 土壤多样性的概念、方法与研究进展[J]. 孙燕瓷, 张学雷, 陈杰, 檀满枝. 土壤通报. 2005

[5]. 水土资源分布的多样性格局、时空变化及关联分析[D]. 段金龙. 郑州大学. 2013

[6]. 地表水体、土壤与地形地貌多样性的格局特征及关联分析[D]. 任圆圆. 郑州大学. 2017

[7]. 土壤多样性及其测度——以海南岛不同母岩上发育的土壤为例[J]. 陈杰, 张学雷, 赵文君, 张甘霖, 骆国保. 地理科学. 2001

[8]. 生物与土壤[J]. 佚名. 中国地理与资源文摘. 2005

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